微軟量子材料實(shí)驗(yàn)室和哥本哈根大學(xué)的研究人員緊密合作，成功實(shí)現(xiàn)了重要的，有希望的材料，可用于未來(lái)的量子計(jì)算機(jī)。為此，研究人員必須創(chuàng)造出能夠容納微妙量子信息并防止其退相干的材料。

所謂的拓?fù)錉顟B(tài)似乎信守了這一諾言，但是挑戰(zhàn)之一是必須施加大磁場(chǎng)。使用新材料，無(wú)需磁場(chǎng)即可實(shí)現(xiàn)拓?fù)錉顟B(tài)。“結(jié)果是實(shí)現(xiàn)真正的量子計(jì)算機(jī)之前需要進(jìn)行的許多新開(kāi)發(fā)之一，但是一路走來(lái)，更好地了解量子系統(tǒng)的工作方式，并可能將其應(yīng)用于藥物，催化劑或材料，這將成為一些積極的副作用。這項(xiàng)研究。” Charles Marcus教授解釋說(shuō)。該科學(xué)文章現(xiàn)已發(fā)表在《自然物理學(xué)》上

拓?fù)錉顟B(tài)是有前途的，但在此過(guò)程中仍面臨許多挑戰(zhàn)

在過(guò)去的十年中，凝聚態(tài)系統(tǒng)中的拓?fù)錉顟B(tài)引起了極大的興奮和活躍，其中包括2016年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。所謂的Majorana零模式具有自然的容錯(cuò)能力，這使得拓?fù)錉顟B(tài)非常適合量子計(jì)算。但是，由于需要大磁場(chǎng)來(lái)感應(yīng)拓?fù)湎啵虼俗璧K了實(shí)現(xiàn)Majorol零模拓?fù)涞倪M(jìn)展，這是有代價(jià)的：系統(tǒng)必須在大磁體的孔中運(yùn)行，并且每個(gè)拓?fù)涠味急仨毦_沿視場(chǎng)方向?qū)R。

新的結(jié)果報(bào)告了拓?fù)涑瑢?dǎo)性的關(guān)鍵特征，但是現(xiàn)在沒(méi)有施加磁場(chǎng)。材料銪硫化物的薄層(EUS)，其內(nèi)部磁與納米線的軸線自然對(duì)準(zhǔn)，并誘導(dǎo)有效的磁場(chǎng)在超導(dǎo)體和(除了地球磁場(chǎng)強(qiáng)超過(guò)10000倍)的半導(dǎo)體元件出現(xiàn)，足以誘發(fā)拓?fù)涑瑢?dǎo)相。

查爾斯·馬庫(kù)斯(Charles Marcus)教授以這種方式解釋了這一進(jìn)展：“將三種成分組合成單晶-半導(dǎo)體，超導(dǎo)體，鐵磁絕緣體-三重混合體-是新的。好消息是它在低溫下形成拓?fù)涑瑢?dǎo)體。這給了我們這是制造用于拓?fù)淞孔佑?jì)算的組件的新途徑，并為物理學(xué)家提供了新的探索物理系統(tǒng)。”

新結(jié)果將很快應(yīng)用于工程量子比特

下一步將是應(yīng)用這些結(jié)果，以便更接近實(shí)現(xiàn)實(shí)際的工作量子位。到目前為止，研究人員一直在從事物理學(xué)方面的工作，現(xiàn)在他們將著手設(shè)計(jì)實(shí)際的設(shè)備。量子比特這種設(shè)備本質(zhì)上是量子計(jì)算機(jī)，而晶體管對(duì)于我們今天所知的普通計(jì)算機(jī)則是。它是執(zhí)行計(jì)算的單位，但這是比較結(jié)束的地方。量子計(jì)算機(jī)具有巨大的性能潛力，以至于今天我們甚至無(wú)法真正想象到這種可能性。